EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y DEMOLICIÓN COMO BASE GRANULAR EN LA CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS. LUIS ALEJANDRO FONSECA TOVAR MIGUEL ANGEL SANCHEZ LOZANO UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA SECCIONAL ALTO MAGDALENA FACULTAD DE INGENIERIA GIRARDOT, 2019
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EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y
DEMOLICIÓN COMO BASE GRANULAR EN LA CONSTRUCCIÓN DE
PAVIMENTOS.
LUIS ALEJANDRO FONSECA TOVAR
MIGUEL ANGEL SANCHEZ LOZANO
UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA
SECCIONAL ALTO MAGDALENA
FACULTAD DE INGENIERIA
GIRARDOT, 2019
EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN Y
DEMOLICIÓN COMO BASE GRANULAR EN LA CONSTRUCCIÓN DE
PAVIMENTOS.
LUIS ALEJANDRO FONSECA TOVAR
MIGUEL ANGEL SANCHEZ LOZANO
Trabajo realizado para optar el título de Ingeniero Civil
TUTOR: ING. MARIA PAULA SALAZAR SUSUNAGA
MG. PAOLO ANDRES JIMENEZ OLIVEROS
UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA
SECCIONAL ALTO MAGDALENA
FACULTAD DE INGENIERIA
GIRARDOT, 2019
Nota de aceptación
Presidente del Jurado
Jurado
Jurado
Jurado
Girardot, 13 de septiembre de 2019
Agradecimientos
Inicialmente agradezco a mi familia, especialmente a mi padre Alejandro Fonseca Ramírez
por tantos años de enseñanza y paciencia durante mi tiempo de formación.
A mis formadores, por ser personas que se esforzaron por mi formación profesional y
personal, para culminar con éxito mis estudios de ingeniería civil.
Luis Alejandro Fonseca Tovar
En primera instancia, agradezco a mi familia, en especial a mi padre Ángel Humberto
Sánchez por el apoyo incondicional, moral y económico brindado a lo largo de mis estudios,
a Wanda Erazo por acompañarme y fortalecer mis valores en esta fase de culminación de mi
formación profesional como ingeniero civil.
Miguel Ángel Sánchez Lozano
Dedicatoria
Dedico este logro a mi madre, Martha Lucy Tovar, quien me dio la vida y me inculcó valores
para llegar a ser un profesional integro, que hoy inicia su vida profesional.
Luis Alejandro Fonseca Tovar
Dedico esta Monografía a mi señor padre, Ángel Humberto Sánchez, quien me inculcó el
deseo de superación y a mi señora madre Gloria Esmeralda Lozano quien me brinda su amor
día a día.
Miguel Ángel Sánchez Lozano
Tabla de contenido
RESUMEN 11
ABSTRACT 11
INTRODUCCIÓN 13
1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 14
2. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 16
3. OBJETIVOS 19
3.1 Objetivo General 19
3.2 Objetivos Específicos 19
4. MARCOS DE REFERENCIA 20
4.1 Marco de antecedentes 20
4.2 Marco teórico 23
4.3 Marco conceptual 26
4.4 Marco contextual 29
5. DISEÑO METODOLÓGICO 37
6. CAPÍTULO 1: CLASIFICACIÓN DE RCD 38
7. CAPÍTULO 2: IDENTIFICACIÓN DE PROPIEDADES DE LOS RCD 40
7.1 DUREZA 41
7.2 DURABILIDAD 44
7.3 LIMPIEZA 44
7.4 GEOMETRÍA DE LAS PARTÍCULAS 48
8. CAPÍTULO 3: VALIDACIÓN DE LOS DATOS DE RCD PARA USO COMO BASE GRANULAR EN LA
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS. 54
9. COSTOS Y RECURSOS 73
9.1 Recurso humano 73
9.2 Recurso económico 73
9.3 Recurso físico 74
10. CONCLUSIONES 75
11. RECOMENDACIONES 77
12. BIBLIOGRAFÍA 78
Índice de ilustraciones
Ilustración 1. Departamento de Cundinamarca. ............................................................................................ 30
Ilustración 2. Municipio de Ricaurte. ............................................................................................................. 31
Ilustración 3. Localización de Conjunto Residencial Bahía Solero Málaga. ..................................................... 32
Índice de tablas
Tabla 1 Normagrama ................................................................................................................................... 36
Tabla 2. Franjas granulométricas del material de base granular. .................................................................. 38
Tabla 3. Requisitos de los agregados para bases granulares. ........................................................................ 40
Tabla 4. Cantidad de esferas a utilizar en máquina de los Ángeles. ............................................................... 41
Tabla 5.Cantidad de material a utilizar en el equipo de Micro-deval. ............................................................ 43
Tabla 6. Masa mínima muestra ensayo índice de alargamiento y aplanamiento........................................... 48
Tabla 7. Porcentajes RCD vs BG-40 ............................................................................................................... 54
Tabla 8. Porcentajes RCD vs BG-27 ............................................................................................................... 56
Tabla 9. Porcentajes RCD vs BG-38. .............................................................................................................. 57
Tabla 10. Porcentajes RCD vs BG-25. ............................................................................................................ 59
Tabla 11. Pérdidas por desgaste en la máquina de los Ángeles ..................................................................... 60
Tabla 12. Pérdidas por desgaste en equipo Micro-Deval ............................................................................... 61
Tabla 13. Índice de alargamiento. ................................................................................................................. 62
Tabla 14. Índice de aplanamiento. ................................................................................................................ 62
Tabla 15. Porcentaje de caras fracturadas. ................................................................................................... 63
Tabla 16. Porcentaje de equivalente de arena. ............................................................................................. 64
Tabla 17. Cálculos Proctor Modificado. ......................................................................................................... 65
Tabla 18. Características de las muestras Proctor Modificado. ..................................................................... 65
Tabla 19. Datos CBR. .................................................................................................................................... 67
Tabla 20. Determinación de humedad y Peso específico seco CBR................................................................. 67
Tabla 21. Presión Vs Penetración Muestra 1. ................................................................................................ 68
Tabla 22. Presión Vs Penetración Muestra 2. ................................................................................................ 69
Tabla 23. Presión Vs Penetración Muestra 3 ................................................................................................. 69
Tabla 24. Porcentajes CBR. .......................................................................................................................... 70
Tabla 25. Resultados limite líquido, limite plástico e índice de plasticidad. .................................................... 71
Tabla 26. Valores recursos económicos. ........................................................................................................ 73
Tabla 27. requisitos generales para bases granulares. .................................................................................. 72
Índice de gráficas
Gráfica 1. Porcentajes RCD vs BG-40 ............................................................................................................. 55
Gráfica 2. Porcentajes RCD vs BG-27 ............................................................................................................. 56
Gráfica 3. Porcentajes RCD vs BG-38 ............................................................................................................ 58
Gráfica 4. Porcentajes RCD vs BG-25 ............................................................................................................. 59
Gráfica 5. Curva de compactación ................................................................................................................ 66
Gráfica 6. Resultados CBR, presión y penetración. ........................................................................................ 70
Gráfica 7. Porcentaje de CBR y la densidad específica seca. .......................................................................... 71
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RESUMEN
En este documento, se analiza las propiedades de residuos de construcción y
demolición (RCD) como base granular en la construcción de pavimentos, tomado de
un proyecto constructivo ubicado en el municipio de Ricaurte, Cundinamarca, como
solución a la problemática ambiental y social, producida por el crecimiento urbano
en los últimos años y por el manejo inadecuado de estos residuos. Para la clasificación
del RCD se realizaron visitas a campo para la identificación del material y
clasificación de su composición, luego siguiendo la normativa para la elaboración de
ensayos de laboratorio, se realiza la identificación de las propiedades físicas y
mecánicas para obtener resultados y validar su viabilidad obteniendo que la muestra
de RCD cumple con ciertas características y mostrando una resistencia de acuerdo a
las especificaciones generales de construcción de carreteras a la normativa
colombiana.
ABSTRACT
. In this document, we analyze the properties of construction and demolition
waste (CDW) as a granular base course in the construction of pavements, took from
a construction project located in the municipality of Ricaurte, Cundinamarca, as a
solution to the environmental and social problems produced for the urban growth in
recent years and for the wrong management of these wastes. For classification of
CDW, field visits were made for the identification of the material and classification
of its composition, then following the normativity for the elaboration of laboratory
tests, the identification of the physical and mechanical properties is performed to get
results and validate its viability obtaining that the CDW sample fulfill certain
characteristics showing a resistance according to the general road construction
specifications to Colombian regulations.
INTRODUCCIÓN
Este documento se realiza debido a la falta de conciencia sobre el manejo inadecuado
que se le está dando al material sobrante de cualquier construcción en prácticamente todo el
territorio nacional. La mayoría de estos materiales resultan teniendo una disposición final
con un ciclo de vida lineal en lugares a cielo abierto, sin ningún procedimiento que permita
el mejoramiento del medio ambiente, siendo arrojados y acumulados en zonas de influencia
afectando no solo visual y espacialmente el ambiente sino también sistemas ecológicos, que
ven alterado su funcionamiento y sus ciclos naturales.
Además, la distinción que le han dado a la legislación ambiental, la cual en Colombia
está muy bien estructurada, pero sin entidades que las hagan cumplir a cabalidad, siempre
con vacíos y mala interpretación ante cualquier artículo, sin contar el control casi nulo
realizado por los entes responsables.
La sobrepoblación y la expansión urbana son un factor que se acrecienta de manera
exponencial y que requiere mucha atención, los planes de ordenamiento territorial deben
establecer mejoras en cuanto a alternativas de manejo de tierras para la implementación de
construcciones con el mínimo impacto ambiental y que tengan en cuenta, la solvencia en las
necesidades básicas del municipio en cuestión. Por ello, con el fin de generar una alternativa
para los materiales de no uso después de la construcción, este escrito, propone un tema que
mezcla una problemática ambiental y social aplicada a la ingeniería, con el fin de intervenir
positivamente el medio ambiente con algunos cambios en procesos de construcción de
pavimentos convencionales y tradicionales.
La falta de investigación en cuanto a reutilización de RCD es también una de las
razones, por las que en países como Colombia no se da un buen manejo a este tipo de
materiales, los cuales podrían llegar a ser de gran utilidad en proyectos urbanísticos y de
infraestructura evitando así la producción innecesaria de nuevos materiales. La búsqueda de
alternativas creativas que generen buenas prácticas y una gestión integral, es clave en la
planeación y ejecución de las obras, generando aspectos positivos y creando conciencia
ambiental extendiéndose de grandes a pequeñas empresas.
1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
En el municipio de Ricaurte, debido a la cantidad de construcciones que se han
ejecutado en los últimos años, se hace evidente un creciente volumen de residuos de
construcción y demolición, que son abandonados en las zonas aledañas a las construcciones
como vías públicas y predios ajenos, o son posiblemente usados como rellenos de vías en
mal estado.
De acuerdo a lo anterior, se ve la oportunidad de realizar esta investigación para el
aprovechamiento de los residuos de construcción y demolición de manera que se logre
disminuir en lo posible el impacto ambiental al evaluar su comportamiento para ser usados
como base granular para la construcción de pavimentos.
1.1 Formulación del Problema
Conociendo de antemano las cantidades de RCD que puede llegar a producir una
sencilla remodelación a un único inmueble que se encuentra construido casi en su totalidad
en las viviendas del conjunto residencial Bahía Solero de la etapa Málaga y escalando estas
cantidades al nivel de los más de 300 inmuebles construidos en esta etapa y a los más de 800
inmuebles que se ofrecen en el proyecto en general, resultan ser cantidades alarmantes para
uno de los tantos proyectos de vivienda, vacacionales y de recreación con los que el
municipio cuenta y de los muchos otros que al igual que este se encuentran en proceso de
construcción.
Es entonces preocupante el impacto ambiental que podría generar a corto y a largo
plazo, debido al manejo inadecuado de los residuos de construcción, no solo de las viviendas
del conjunto nombrado anteriormente sino de los miles de construcciones ya en proceso en
el territorio nacional, siendo de suma importante, donde se busca generar y promover
alternativas que ayuden a mitigar los muchos daños que dicho material de RCD pueden
causar al medio ambiente y a los ecosistemas afectados por el aumento del RCD.
Por lo anterior se formula la siguiente pregunta:
❖ ¿Cuál es el comportamiento de los residuos de construcción y demolición al ser
usados como base granular para la construcción de pavimentos?
2. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
Uno de los mayores problemas que enfrenta el mundo moderno es su acelerada
expansión, y el auge que ha venido teniendo la construcción de nuevas estructuras, que cada
vez se presentan más grandes e imponentes, como lo indica una investigación de la
Universidad Autónoma de Yucatán: “La industria de la construcción demanda grandes
volúmenes de recursos y es la mayor productora de residuos sólidos; sin embargo, estos no
se aprovechan adecuadamente” (DOMINGUEZ & MARTÍNEZ, 2007), esto se evidencia
también para la recolección de los residuos de construcción y demolición del conjunto
residencial Bahía Solero, etapa Málaga en el municipio de Ricaurte, Cundinamarca.
Por lo anterior autores como, Castaño, Misle, Ocampo, Lasso, & Gómez afirman que
“los residuos terminan convirtiéndose en uno de los principales problemas ambientales”
(CASTAÑO et al. 2013), además, cabe resaltar que solo en la capital del país se generan casi
2000 kg de residuos de demolición por cada habitante al año, una cifra alarmante, situándose
incluso por encima de grandes urbes en el mundo y para hacer más grande el problema, a
nivel nacional, el uso de materiales reciclados es escaso ya que se desconoce la forma de
utilizarlo (RODAS, 2017).
Las afectaciones tanto monetarias como legales de la mayoría de empresas por el
desconocimiento de las leyes, puede llegar a ser colosal, según la CAR, (2018) empresas
como CONIGRAVAS S.A quienes solo en 2018 deben de pagar sanciones por $164.948348,
a causa de la disposición inadecuada de escombros y basuras, resultando de suma importancia
entonces elaborar modelos adicionales para el trato y la disposición de sus residuos.
La Universidad Autónoma de Baja California de acuerdo a un estudio realizado,
asegura que los escombros representan una problemática ambiental con altos costos en
transporte y consumo de espacio disponible para el vertido de estos residuos sólidos,
desconociendo que dichos escombros pueden ser triturados y utilizados como agregados para
concreto nuevo (2014).
En algunos casos incluso a pesar de tener planes de control o manejo de estos residuos
se siguen viendo afectaciones ambientales, un ejemplo de ello es lo mencionado por
(OTINIANO, 2018) quien asegura que en España a pesar de que existe un control frente a
los residuos generados por la construcción, persisten las contaminaciones.
De igual forma en nuestro país, pese a tener decretos que recientemente abordan esta
problemática, resultan ser poco eficaces (PACHECO et al. 2017), mientras que, en otros
países, “es un material atractivo para la construcción de bases y sub-bases ya que pueden
presentar características de resistencia satisfactoria y no son expansivos. Usualmente los
RCD se componen por concretos, ladrillos, bloques de cemento, tejas, azulejos…” (GOMEZ,
2012).
En una investigación realizada (OSSA & GARCÍA, 2014) se menciona que la
producción de residuos de construcción y demolición (RCD) a nivel mundial ha aumentado
considerablemente durante las últimas décadas, lo que ha ocasio nado un problema ambiental
a consecuencia de su vertido incontrolado. No obstante, en países como Holanda, Alemania,
China, España, Brasil, Chile, entre otros, el estudio del comportamiento mecánico de estos
materiales, así como la creación de leyes y programas a fin de que puedan ser reutilizados en
diferentes aplicaciones, cada día recibe un mayor impulso y aprobación por parte de las
personas a cargo de estos temas.
Solo en Bogotá, donde se ha tenido un crecimiento acelerado en los últimos años, la
existencia de grandes volúmenes de partículas de residuo producto de actividades de
demolición, siendo las escombreras zonas dispuestas para efectos de recepción y disposición
de dichos materiales, sin que se contemple la reutilización y retorno al ciclo constructivo.
(MARTÍNEZ & CASTRO, 2017), se evidencia el interés en el aprovechamiento de los
residuos de construcción y demolición para el aprovechamiento en pavimentos.
Teniendo que la expansión urbana ha crecido mucho en este último tiempo en el
municipio de Ricaurte, dado al manejo del gobierno actual y la firma de permisos en
planeación municipal, que permiten en cierto modo la mejoría en el desarrollo en la mayoría
de los aspectos (económico, social, turístico), pero no estamos previendo el aspecto ambiental
y salubre de cómo se imponiendo esto en los entornos urbanísticos o rurales que se esté
proponiendo, ejecutando o llevando a cabo cualquier tipo de construcción, la problemática
ambiental en primer lugar sería en gran parte en todas las esferas ambientales (tierra, aire,
agua) debido a que están en contacto directo.
La mayor parte de estos son mucho más contaminados por falta de conciencia o
desconocimiento de la importancia que tienen en los ciclos vitales (Nitrógeno, agua,
carbono), que, al verse alterados cambian las condiciones ambientales, dando pérdidas
innumerables de especies, tanto de animales como de vegetales, que trae como consecuencia
vector de enfermedades que podrían transmitirse al cuerpo humano, requiriendo atenciones
inmediatas a las personas o en ocasiones la muerte. Desde los años 94 con resoluciones,
decretos y leyes, el gobierno nacional en cabeza de sus ministerios ha evaluado, estudiado y
publicado actos que deben de cumplir toda empresa, contratista o persona natural, para el
manejo y disposición final de escombros y/o materiales de construcción, con tal de mejorar
y no afectar el ecosistema, la malla vial de lo contrario acarrearía (multas), pero como no hay
regularidad, pues se evita el conducto regular.
De acuerdo a lo anterior y considerando que esta problemática no parece tener una
mejoría a corto y mediano plazo en nuestro país, este documento busca enfocarse en el
aprovechamiento de los residuos de construcción y demolición, evaluando sus propiedades
físicas y mecánicas para determinar la viabilidad en el uso como base granular en la
construcción de pavimentos, brindando a su vez una solución a una problemática de tipo
espacial, ambiental y técnica, que busca también cambiar el paradigma que se tiene de los
residuos y su ciclo de vida lineal, considerando para este un ciclo más circular.
3. OBJETIVOS
3.1 Objetivo General
Evaluar el comportamiento de residuos de construcción y demolición usados como
base granular en la construcción de pavimentos.
3.2 Objetivos Específicos
❖ Clasificar el material de residuos de construcción y demolición.
❖ Identificar las propiedades de la mezcla de residuos de construcción y demolición.
❖ Validar los datos recolectados con los requisitos de los agregados para bases
granulares.
4. MARCOS DE REFERENCIA
4.1 Marco de antecedentes
Históricamente el ser humano ha subsistido gracias a la explotación de los materiales que
el mundo ofrece, ya sean de naturaleza pétrea (no renovables) o recursos naturales renovables
como plantas, frutos, semillas, etc. Desde el inicio de los tiempos los materiales pétreos han
sido utilizados para la fabricación de herramientas y armas, más adelante y con el
descubrimiento de nuevos materiales de metal que poseían mayor resistencia y menor peso,
estos materiales fueron desplazados.
Es entonces cuando se aprecia por vez primera la utilización de estos materiales en la
construcción de pequeñas estructuras habitables, siendo usadas en su forma natural y más
adelante en la elaboración de estructuras de mayor complejidad como puentes, castillos,
murallas entre otras obras ingenieriles.
Fue tal vez en Grecia donde encontramos la utilización de estos elementos de piedra en
la elaboración de caminos y vías facilitando el desplazamiento desde un punto a otro, “siendo
más tarde los romanos los que perfeccionaron el proceso de fabricación, seleccionando con
gran cuidado las materias primas que llegaban de Etruria, estudiando, aunque
rudimentariamente, las propiedades de la cal después de cocida” (RAMA, s.f). cumpliendo a
cabalidad con uno de los refranes más conocidos de que “todos los caminos conducen a
Roma”.
Fue entonces como empezó la explotación de estos recursos a una mayor escala, pero aun
con este ritmo relativamente grande en comparación con sus inicios, el impacto generado por
estas actividades era prácticamente nulo.
Esta problemática y su impacto medio ambiental se fue acrecentando en los tiempos de
la revolución industrial, donde gracias al auge de las maquinas, el mejoramiento de la
infraestructura, la construcción de edificios de gran altura, la acumulación elevada de
población en nuevas y centrales urbes con vías completamente pavimentadas, hacían que
aumentara el consumo de estos elementos no renovables, que desde hace muchos años se
venían explotando y transformando con el fin de mejorar para estandarizar sus características.
Después de muchos años hasta que alguien por alguna genuina necesidad viera en los
residuos dejados por la guerra, unas oportunidades de oro para dar una segunda vida a los
escombros de construcciones ya habían sido erguidas y destruidas. Es por ello que ya en la
Segunda Guerra Mundial es donde se acuña un término en alemán que hace referencia a las
personas que trabajaban con esta clase de residuos, mujeres conocidas por su labor como
Trümmerfrauen.
Como lo relata MUÑOZ (2014) “Se llamó Trümmerfrauen a las mujeres alemanas que
re construyeron sus ciudades con los vestigios de la guerra”. Estos grupos de mujeres, cuya
labor era ir recorriendo, limpiando y organizando los estragos dejados por las previas
confrontaciones bélicas, lo hacían con tal precisión, al punto de clasificar, limpiar y
almacenar estos residuos para ser utilizados en las construcciones que nacerían en tiempos
de post-guerra.
A pesar de estos esfuerzos, estas medidas no fueron sino provisionales, una solución a la
problemática de la época, pero una vez solucionada la crisis, los procesos constructivos
seguirán siendo igual de inconscientes con un entorno que continuaría con la soportando el
daño ambiental producido por años de progreso en infraestructura.
Actualmente, los países con soluciones más responsables ante esta situación son aquellos
que hacen parte de la Unión Europea (UE). En ellos se maneja un catálogo de residuos
conocido como EWC (Europe Waste Catalogue), en el que además de llevar un registro de
los residuos reciclados y de aquellos ubicados en vertederos, se les clasifica también por
categorías en las que se describe el uso de la construcción, o si es una construcción nueva,
una rehabilitación o una demolición.
Por su parte en Asia, la falta de conocimiento sobre prácticas constructivas eficientes
genera volúmenes de casi la mitad de los residuos totales, como lo indica BARRIENTOS
(2016) “Aproximadamente el 40% de los residuos totales generados provienen de las
actividades de construcción y demolición, residuos que además son difíciles de gestionar
porque son pesados y voluminosos y no se pueden incinerar ni utilizar para compostaje” con
excepciones en países como Corea y Japón, siendo este último uno de los países más
responsables cuando de gestionar recursos se trata “Según la estadística del ministerio de
construcción de Japón, la tasa de reciclaje de los residuos de la construcción alcanzó el 80%
en el año 2000”. (LI, ZHENG, & ZHOU, 2011).
En Estados Unidos, la USEPA (US Environmental Protection Agency) es la encargada
de estimar el valor del volumen de RCD manejado según cada región, el cual se calcula en
base al área construida, pero en estos casos no se tiene en cuenta el tipo de construcción
construida, haciendo que este cálculo sea poco fiable.
Por otro lado, en Brasil al manejar un conjunto de leyes similares a las portuguesas, se
entiende que el sector de la construcción es el mayor generador de residuos sólidos, por lo
que sus leyes le exigen al constructor responsabilizarse de sus residuos y además clasificarlos
por el tipo de residuos, (ladrillo, cristal, cerámica, entre otros) esto con el fin de dar un manejo
adecuado para cada uno de estos residuos.
En Colombia por su parte, existen leyes a nivel nacional, las cuales no hacen mucho
énfasis en este tipo de residuo, sin embargo, cada región o municipio, tiene la libertad de
expedir sus propias normatividades ambientales, las cuales como se sabe, no son muy
estrictas y carecen de control por parte de los entes encargados, generando una gran brecha
a la disposición final ilegal de estos residuos.
4.2 Marco teórico
Estudios realizados en Brasil, han demostrado el aprovechamiento de los residuos de
construcción y demolición en la construcción de capas estructurales de base y subbase en
pavimentos, estudio realizado por (MOTTA, 2005) en la ciudad de Sao Paulo, analizan
agregados de residuos para ser usados como material de refuerzo de base, subbase o
subrasante en caminos urbanos con bajos volúmenes de tránsito y así lograr reemplazar los
usados convencionalmente.
Por lo tanto para evaluar su comportamiento se recurre a la realización de laboratorios
para determinar las capacidades físicas y mecánicas, agregando ciertos porcentajes de cal y
cemento portland, para adquirir una resistencia que haga similitud a los agregados
convencionales usados, basados en el estudio a dicho residuos de construcción y demolición
concluyen que este material es prometedor para el uso de en la construcción de pavimentos,
teniendo en cuenta que muestra tener propiedades físicas y mecánicas con grandes
capacidades de resistencia y durabilidad al ser comparados con materiales estabilizados
granulométricamente tradicionales o incluso roca triturada, concluyendo que la adición de
cemento y cal es una excelente alternativa con respecto al aumento de resistencia de esos
materiales reciclados.
También en el estudio realizado por Gómez (2011), observamos el aprovechamiento
de los residuos de construcción y demolición resultante de la demolición de estadio de
Brasilia Mané Garrincha, con el propósito de evaluar su capacidad como material de
construcción de pavimentos, donde caracterizan el RCD luego de pasar por un método de
trituración, procediendo a analizar bajo la aplicación de ensayos convencionales para
agregados pétreos, desarrollando análisis químicos y mineralógicos, todo esto para
determinar la viabilidad de su uso obteniendo resultados bajo comparaciones con el índice
de soporte de california y el módulo resiliente, concluyendo que el material de estudio es
apto para la construcción de pavimentos como material de base, cumpliendo con los
estándares mínimos y máximos de los requisitos exigidos por las normas brasileñas.
En un estudio realizado (BENNERT, PAPP, MAHER, & GUCUNSKI, 2000) se
encontró que debido al constante crecimiento urbano de la ciudad de Nueva Jersey, el
aumento de desechos de construcción y demolición y a la disminución de los predios
destinados al albergue de los residuos de demolición y construcción nace una solución para
mitigar este impacto impulsando programas para el estudio de los residuos con el propósito
de usarlos en la construcción de pavimento como base y subbase, se identificaron distintos
tipos de residuos, así como; residuos de concreto reciclado RCA y agregado de pavimento
de asfalto reciclado RAP, estos material se realizó una mezcla entre el RCA y RAP se
obtuvieron datos favorables y se compararon con una base de agregado grueso, que para la
actualidad ya se está utilizando en la base de carreteras de Nueva Jersey.
Por otra parte, en una investigación realizada por Barrera & Olmedo (2015) se
presenta una problemática con los RCD en la ciudad de Santiago de Cali, donde debido a los
grandes volúmenes de RCD que contaminan el entorno urbano y rural, a causa de los malos
manejos que se le viene dando. Dicha investigación se realiza con el fin de evaluar el
potencial de los RCD y aprovecharlos para la construcción de pavimentos como base y/o
sub-base, analizando el material e identificando sus propiedades físicas y mecánicas bajo la
normativa del instituto nacional de vías (INVIAS). Donde se presentan efectos al ligarlos con
cemento presentando alta porosidad y desgaste, pero aun así se concluyó que puede ser
utilizado en la estructura del pavimento como una base o sub base.
La historia ha invalidado cada acto de buena intención que se ha hecho mediante
planes, proyectos o trabajos, para validar el control de manejo de los residuos de todo
material de construcción, quedando escrito en las normas y en los contratos a aplicar por las
constructoras, pero a pesar de eso, se percibe en los territorios que las interventorías o canales
de control ajenos a tales contratos, no han previsto o normalizado estos compromisos entre
entidades público – privadas con el fin de mitigar una afectación ambiental negativa como
pueden llegar a ser la pérdida de diferentes ecosistemas, reflejados en orillas de los ríos,
manglares, lagos o lagunas, que son importantes para la preservación de la vida, pero que son
amenazados por el mal manejo de los residuo de construcción y demolición de las obras
civiles.
Por lo tanto, se debería tener en cuenta que esos residuos posiblemente tengan un
potencial para ser reutilizados como materia prima para la construcción de nuevas
edificaciones o para usarse como base granular en pavimentos, como lo demuestran estudios
aplicados para ciudades como Medellín, así lo indica Peña, et al. (2018) quienes plantean en
el aprovechamiento de los residuos de construcción y demolición, una alternativa de
reducción a la problemática ambiental generada por los malos manejos de estos desechos de
construcción presentes en la ciudad.
También de acuerdo con Lamadrid & Riveros (2016) el fin de reducir los impactos
ambientales por la generación de residuos de construcción y demolición se estudia el relleno
de Doña Juana para extraer el RCD y mezclarlo con un material para la construcción de bases
granulares, una vez aprobados los requisitos mínimos según la normativa IDU-ET-2011,
sección 400-11, se procede a mezclar con material de cantera para así evaluar su
comportamiento, luego de aplicarse elaborados los laboratorios de ensayo a la muestra, es
posible realizar el aprovechamiento, brindando como resultado un mejoramiento en una base
granular para que cumpla con las especificaciones anteriormente mencionada.
4.3 Marco conceptual
Según (CASTAÑO, MISLE, OCAMPO, LASSO, & GOMEZ, 2013) los residuos de
construcción y demolición son materiales de desecho, generados en las actividades de
construcción, demolición y reforma de edificaciones, obra civil y espacio público. Estos son
considerados inertes y poseen alta aceptabilidad de ser aprovechados mediante la
transformación y reincorporación como materia de agregados en la fabricación de nuevos
productos.
De acuerdo a lo establecido en el Decreto 586 de 2015 los residuos de construcción y
demolición (RCD) se define los residuos de construcción y demolición a todo aquello
resultante de la construcción, reparación o demolición de obras civiles, anteriormente
conocidas como escombros (Alcaldía mayor de Bogotá D.C., 2015)
Por lo tanto, los residuos de construcción y demolición (RCD): Es todo residuo sólido
sobrante de las actividades de demolición, excavación, construcción y/o reparación de las
obras civiles o de otras actividades conexas. (Secretaria distrital de ambiente, 2014).
Para la clasificación de los residuos de construcción y demolición RCD acudimos a la
resolución 1115 del año 2012 “por medio del cual se adoptan los lineamientos Técnico –
Ambientales para las actividades de aprovechamiento y tratamiento de los residuos de
construcción y demolición en el distrito capital” Donde se definen los tipos de residuos
existentes como
Residuos de construcción y demolición – RCD- susceptibles de aprovechamiento:
Productos de excavación, nivelaciones y sobrantes de la adecuación del terreno:
tierras y materiales pétreos no contaminados productos de la excavación, productos
usados para cimentaciones y pilotajes: Arcillas, bentonitas y demás. Por lo tanto, se
presentan los residuos de origen pétreos: hormigón, arenas, gravas, gravillas, trozos
de ladrillos y bloques, cerámicas, sobrantes de mezcla de cementos y concretos, entre
otros y no pétreos como: vidrios, aceros, hierros, madera, plásticos, metales, cartones,
yesos, drywall, entre otros.
Residuos de construcción y demolición – RCD- no susceptibles de aprovechamiento:
Materiales aprovechables contaminados con residuos peligrosos y materiales que por
su estado no pueden ser aprovechados.
Residuos peligrosos: este tipo de residuo debe ser identificado y manejado de acuerdo
a los protocolos establecidos para cada caso. Otros residuos con normas específicas:
Amianto, asbesto cemento (tejas de Eternit) electrónicos, biosanitarios, etc. y demás
que aparezcan en terreno. Incluir las definiciones de acuerdo a las normativas
vigentes.
Residuos ordinarios: Son la parte de los residuos urbanos generada en los edificios,
con excepción de: animales domésticos muertos, muebles y enseres. Residuos
peligrosos y residuos de construcción y demolición, procedentes de obras menores de
construcción y reparación domiciliaria.
Según (CEMEX, s.f.) base granular se define como un material granular compuesto por
triturados, arena y material fino que su vez garantiza alta resistencia a la deformación, a su
vez (ARDISA, s.f.) Define base granular como La base granular es el material que se
encuentra entre el asfalto y la sub base, creando una capa de estabilidad superficial que
permite la adecuada aplicación del asfalto.
Por otro lado, la base granular se clasifica por usos típicos según sea su nivel de tránsito
como se indica en la tabla 330-2 y de su tipo de gradación clasificándose en base gruesa o
fina. (INVIAS, 2013).
Según (SANCHEZ, 2016) define base granular como: la capa que se encuentra bajo la
capa de rodadura de un pavimento asfáltico. Debido a su proximidad con la superficie, debe
poseer alta resistencia a la deformación, para soportar las altas presiones que recibe. Se
construye con materiales granulares procesados o estabilizados y, eventualmente, con
algunos materiales marginales.
También define subbase como: la capa que se encuentra entre la base y la subrasante en
un pavimento asfáltico. Debido a que está sometida a menores esfuerzos que la base, su
calidad puede ser inferior y generalmente está constituida por materiales locales granulares
o marginales
La base granular se obtiene por un proceso de trituración por vía seca mediante el cual se
garantiza que dicho material se ajuste a una granulometría adecuada, con el contenido de
finos y las características ideales para garantizar que su comportamiento tanto en la fase
constructiva como en la etapa de desempeño y se produce con materiales granulares
procesados o estabilizados y eventualmente con algunos materiales de aporte. (CENTRA
CARIBE, s.f.)
Según la consultoría realizada por la Secretaría de integración económica , SIECA y la
Agencia internacional para el desarrollo de los estados unidos, USAID con el objetivo de
diseñar una serie de normas y manuales para la planificación, construcción, mejoramiento,
mantenimiento y fortalecimiento de la red vial, donde definen que “el pavimento es la
estructura integral de las capas de subrasante, subbase, base y carpeta, colada encima de la
subrasante y destinada a sostener cargas vehiculares” (CORONADO ITURBIDE, 2002)
En el presente contexto de acuerdo con lo establecido en la Guía para la elaboración del
Plan de Gestión de Residuos de Construcción y Demolición (RCD) en obra, elaborado por la
Secretaria Distrital de Ambiente en el año 2015, los RCD que se generan durante el desarrollo
de un proyecto constructivo se pueden clasificar como Aprovechables: aquellos residuos